Les vitamines, un levier à exploiter contre le cancer

Un groupe de recherche de l’Université de Lausanne (Unil) a identifié un nouveau mécanisme exposant la vulnérabilité des cellules tumorales lorsqu’elles sont privées de vitamine B7.

La capacité des cellules à s’adapter aux fluctuations des nutriments est vitale. Pourtant certaines cellules deviennent fortement dépendantes à la glutamine, un acide aminé au rôle central dans le métabolisme cellulaire. Ce nutriment fournit les briques essentielles à la fabrication des protéines et de l’ADN, et lorsqu’il vient à manquer, les cellules cessent de proliférer.

C’est le cas des cellules cancéreuses: «l’addiction à la glutamine» constitue une vulnérabilité des tumeurs bien connue, mais beaucoup sont parvenues à la contourner. Dans une étude parue dans la revue Molecular Cell, l’équipe d’Alexis Jourdain, professeur assistant au Département d’immunobiologie (DIB) de la Faculté de biologie et de médecine (FBM) de l’Unil, fait progresser la compréhension de mécanismes cellulaires jusqu’ici mal compris.

Cellules, présentez vos papiers!

Menés par la DreSc. Miriam Lisci, postdoctorante au sein du Jourdain Lab , les travaux ont mis en évidence des molécules riches en carbone, en particulier le pyruvate, qui permettent aux cellules de continuer à se diviser même en l’absence de glutamine. Les expériences révèlent que son effet nécessite une enzyme mitochondriale appelée pyruvate carboxylase, qui elle-même a besoin de la vitamine B7 (ou biotine) pour fonctionner. Sans cette vitamine, l’enzyme est inactive, et les cellules restent bloquées. Ainsi, la biotine agit comme un véritable «permis métabolique», permettant au pyruvate d’alimenter le cycle énergétique des cellules et de compenser le manque de glutamine.

Le rôle clé du gène FBXW7

Les biologistes ont également découvert un rôle inédit de FBXW7, un gène connu pour son implication dans de nombreux cancers. «Lorsque FBXW7 est muté, une situation fréquente dans certains cancers, la pyruvate carboxylase disparaît partiellement, le pyruvate ne peut plus être utilisé efficacement, et les cellules deviennent dépendantes à la glutamine», explique Miriam Lisci, première auteure de l’article. Les scientifiques ont même montré que certaines mutations de FBXW7 retrouvées chez des patient·es induisent directement cette addiction métabolique. Les résultats ont été obtenus grâce à des collaborations avec les plateformes de métabolomique et protéomique de la FBM, ainsi qu’avec l’équipe du Pr Owen Skinner à la Northeastern University, aux États-Unis.

Cette publication souligne aussi pourquoi certaines thérapies ciblant la glutamine échouent: les cellules cancéreuses peuvent activer des voies métaboliques alternatives. «À plus long terme, cette recherche ouvre de nouvelles pistes pour mieux comprendre les vulnérabilités métaboliques des cancers et concevoir des stratégies thérapeutiques innovantes qui tiennent compte de la grande flexibilité métabolique des cellules tumorales, notamment en ciblant plusieurs voies métaboliques simultanément», conclut Alexis Jourdain, dernier auteur de l’étude.